Java abstract关键字的用法（附带实例）

在面向对象程序设计中，常常会遇到这样的问题，对于父类中的某些方法，其不同子类中的这些方法肯定有所不同，这些方法必须在子类中重写，故而根本无须在父类中实现这些方法。

面对这类问题，Java 提供了抽象类，对一系列看上去不同但本质上相同的具体概念进行抽象，用来表征对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，使类设计的体系结构更加清晰。

Java 语言中提供了 abstract 关键字，表示抽象的意思。

用 abstract 关键字修饰的类称为抽象类，抽象类有类似“模板”的作用，我们可以定义抽象类来表征某些子类或对象的广义属类的共有特征，但是抽象类不能直接使用 new 关键字创建对象，只能被继承，并在其子类中将其特征具体化。

用 abstract 关键字修饰的方法称为抽象方法，它是一个不完整的方法，只有声明，没有方法体。抽象类可以包含抽象方法，也可以不包含。

定义抽象类和抽象方法的具体语法如下：

abstract class 抽象类名 {　　　　　　　　　　　　   // 定义抽象类，用abstract修饰
    [访问修饰符]abstract 返回类型 方法名称(参数);  // 定义抽象方法，用abstract修饰，无方法体
}

通过 abstract 关键字标记，抽象类和抽象方法可以让开发人员明确该类或方法的作用，进而在继承抽象类时重写其抽象方法，以针对性地解决具体问题。

定义抽象类或抽象方法时，需要注意以下几点：

抽象类和抽象方法必须使用 abstract 修饰符来修饰，不能使用 private 修饰符，因为子类需要有继承抽象类的权限；
由于抽象类是需要被继承的，所以抽象类不能用 final 修饰，即关键字 abstract 和 final 不能同时使用；
抽象类不能被实例化，可以有构造方法和普通方法，且构造方法不能声明为抽象的；
普通方法内有方法体，而抽象方法不能有方法体；
抽象方法不能使用 static 修饰符来修饰，因为 static 修饰的方法可以通过类名调用，而调用一个没有方法体的方法会报错；
如果一个类继承了抽象类，则该类必须实现抽象类中的全部抽象方法，除非子类也是抽象类。

接下来，我们通过具体问题来体会抽象类与抽象方法的具体应用。几何形状是大家熟悉不过的，它们形状千姿百态，有圆形、正方形、三角形等，这些几何形状都可以计算面积，但是计算方法却不同。可见，计算面积是几何形状的共有特征，而不同的几何形状又有不同的具体实现。

于是，为了设计出结构清晰的几何形状面积计算类体系，我们可以先定义抽象的几何形状类 Shape 类，该类包含公共的颜色属性 color，也包含公共的面积计算方法 getArea()，显然该方法也必须是抽象的。接着，我们进一步定义圆形类 Circle 类和正方形类 Square 类，让这两个类继承 Shape 类，并实现 getArea() 方法。

接下来，我们给出上述问题的具体实现：

abstract class Shape { // 定义抽象的几何形状类Shape类
    String color;
    public Shape(String color) {
        this.color = color;
        System.out.println("当前图形颜色是：" + color);
    }
    abstract double getArea(); // 求面积的抽象方法
}

class Circle extends Shape { // 定义Shape类的子类Circle类
    private final double PI = 3.1415926; // 声明圆周率常量
    private double r; // 声明圆半径变量
    public Circle(String color, double radius) {
        super(color);
        this.r = radius;
    }
    @Override
    double getArea() { // 重写抽象类中的getArea()方法
        return PI * r * r;
    }
}

class Square extends Shape { // 定义Shape类的子类Square类
    private double e; // 声明正方形的边长
    public Square(String color, double edge) {
        super(color);
        this.e = edge;
    }
    @Override
    double getArea() { // 重写抽象类中的getArea()方法
        return e * e;
    }
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Circle circle = new Circle("红色",3);
        System.out.println("圆的面积是：" + circle.getArea());
        Shape square = new Square("绿色",4);
        System.out.println("正方形的面积是：" + square.getArea());
    }
}

程序的运行结果如下：

当前图形颜色是：红色
圆的面积是：28.274333400000003
当前图形颜色是：绿色
正方形的面积是：16.0

程序中定义了抽象的 Shape 类，并在抽象类中定义了抽象的 getArea() 方法。在子类 Circle 类和 Square 类中分别实现了适合其自身特性的 getArea() 方法。

注意，抽象类不可以直接用 new 关键字创建对象，但并不能说明抽象类不可以创建对象。例如，程序中的 main() 方法中第 39 行代码就创建了抽象类 Shape 类的对象，但指向的是其子类的对象。

Java abstract关键字的用法（附带实例）

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